专利名称：船舶的船头结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及在船舶船头部分的水面下，具有朝船头垂线前方突出的船头的船舶船头结构。
在船舶上，为了减低在水面上航行时产生的波浪阻力，如
图10A和图10B所示，在船头部分a的满载吃水线b的下侧，形成朝船头垂线c前方突出的船头d。图10B和图11中的标记f表示船体的中心线。现有技术中，如图10A～图11所示，通过组合复杂的自由曲面而构成了上述船头d。因此现有技术中，在制作船头d时，要对应于复杂的自由曲面对工件(船体用的金属板)分别进行不同的弯曲加工和不同的组装加工等麻烦的作业。为了形成这些复杂的自由曲面，需要高度熟练的技术，难以实现船头加工的自动化。其加工性差也成为船舶建造费用高的原因。
本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的在于提供一种船舶的船头构造，根据该船头结构，能通过简单的曲面组合，可制作从船头垂线向前方突出的船头。
为了达到上述目的而作出的本发明的船头结构，适用于具有从船头垂线朝前方突出的船头的船舶。上述船头是从船体的左右两舷侧、分别使具有预定断面形状的左右对称的一对筒构成壁、在船头垂线前方的船体中心面朝交叉方向突出的；上述船头为朝前端宽度渐渐变窄的形状；上述筒构成壁的前端是相互由连续的光滑曲面连接的。
由于本发明的船头结构，船头的大部分不是现有技术那样的复杂曲面，而是使简单的预定断面形状的一对筒构成壁朝船头垂线前方突出而形成，通过简单的曲面组合可制作船头。因此，船头制作所需的工件的弯曲加工、组装等容易。而且，船头加工的自动化也容易，所以，能合理地进行船头的制作，可减低船舶建造的费用。
本发明中，为了能更容易地制作船头，上述船头也可以这样形成即从船体左右两舷侧，使相互同一半径的一对圆筒构成壁在船头垂线前方的船体中心面处朝交叉方向突出。这样，采用相互同一半径的一对圆筒构成壁形成船头时，可使工件的加工更简单。这时，由于可实现高效率的加工自动化，所以可更加合理地制作船头，能更加减低船舶建造费用。
另外，为了得到与船体种类相对应的形状适合的船头，上述船头也可以这样形成即从船体左右两舷侧使上侧和下侧半径不同的一对圆筒构成壁在船头垂线前方的船体中心面处朝交叉方向突出；或者从船体左右两舷侧使由圆筒以外的二次曲面形成的左右对称的一对筒构成壁、在船头垂线前方的船体中心面处朝交叉方向突出。
这样，通过采用上侧和下侧相互半径不同的筒构成壁、或者采用由二次曲面构成的筒构成壁形成船头，可对应于油轮那样的肥形船或集装箱船那样的瘦形船等的船种，制作形状适合的船头，可容易地得到能减低波浪阻力的船头。
图1是表示本发明第1实施例之船舶船头构造的船头部分的侧面图。
图2是沿图1中F 2-F2线的船头部分的断面图。
图3是沿图1中F3-F3线的船头部分的断面图，图3中的双点划线2a表示图1中沿f3-f3线的船体的轮廓。
图4是沿图2中的线AOB的船头部分的断面图。
图5A是本发明第2实施例之船舶的船头部分的断面图。
图5B是本发明第3实施例之船舶的船头部分的断面图。
图5C是本发明第4实施例之船舶的船头部分的断面图。
图6是表示本发明第5实施例之船舶船头构造的船头部分的侧面图。
图7是沿图6中F7-F7线的船头部分的断面图。
图8是沿图6中F8-F8线的船头部分的断面图，图8中的双点划线2a表示沿图6中f8-f8线的船体的轮廓。
图9是沿图7中的线AOB的船头部分的断面图。
图10A是表示现有船舶的船头构造的船头部分的侧面图。
图10B是沿图10A中的F10-F10线的船头部分的断面图，图10B中的双点划线e表示沿图10A中的f10-f10线的船体的轮廓。
图11是沿图10A中的F11-F11线的船头部分的断面图。
下面，参照图1至图4说明本发明的第1实施例。
图1表示船舶的船体1的船头部分2。在船头部分2的满载吃水线L下侧，形成朝船头垂线H前方突出的船头4。该船头4的形状适用于本发明的船头构造。即，该船头4的外面的大部分是这样形成的使给定断面形状的左右一对筒构成壁4a、4b从船体1的左右两舷侧朝船体前方突出，并且，在船头垂线H的前方，将该筒构成壁4a、4a的前端相互连接。
该实施例的船头4如图2和图3所示，从挟住船体中心面α的船体1的左右两舷侧，使同一半径的左右一对圆筒构成壁4a、4b在船头垂线H的前方、在船体中心面α处朝交叉方向突出。这里所说的船体中心面α是指穿过船体中心线α′的铅直面。
具体地说，该实施例的船头4中，使构成圆筒一部分的左右一对半径方向外侧的筒构成壁4a、4b，在船头垂线H的前方，朝着与船体中心面α交叉的方向突出。例如，如图2所示，左舷侧的圆筒构成壁4a由具有第1中心线7a的圆筒的一部分形成。第1中心线7a与从左舷侧船体平行部分向船头垂线H延伸的左舷侧弯曲面6a基本平行。
右舷侧的圆筒构成壁4b，与左舷侧圆筒构成壁4a对称，由具有第2中心线7b的圆筒的一部分形成。第2中心线7b与从右舷侧船体平行部向船头垂线H延伸的右舷侧弯曲面6b基本平行。这些圆筒构成壁4a、4b的半径r是相互相同的。这些成对的圆筒构成壁4a、4b相互合体，并且朝着船头垂线前方H的前方宽度渐渐变窄，由此形成中空的船头4。图2中的标记8a、8b表示以各中心线7a、7b为中心的圆筒的外侧母线。标记9a、9b表示以中心线7a、7b为中心的圆筒的内侧假想母线。
如上所述，通过把在前端相交的左右2个圆筒构成壁4a、4b组合起来，构成了船头4外面的大部分。图4表示垂直于图2中的中心线7a、7b的断面(沿线AOB的断面)。如该图4所示，船头4外面的大部分是将左右圆筒构成壁4a、4b的外面组合起来构成的。左右圆筒构成壁4a、4b的前端由连续的光滑弧状曲面11连接。
左右圆筒构成壁4a、4b的后端，分别在连接部6a′、6b′与从船体平行部朝船头垂线H延伸的弯曲面6a、6b光滑连接。图1中的标记12a、12b表示圆筒构成壁4a、4b的上端和下端的圆筒母线的延长线。
该船头4这样形成从船体左舷侧和右舷侧，分别使具有一定形状的圆筒构成壁4a、4b朝船体前方突出，构成了船头4的大部分。根据该船头构造，船头4的大部分不是现有技术那样复杂的自由曲面，而是使预先设定的一定断面形状的筒构成壁4a、4b、即能通过使简单形状的筒构成壁朝船头前方突出而形成。即，通过简单的曲面组合，可制作从船头垂线H朝前方突出的船头4。
因此，船头4的制作中所需的工件(金属板)的弯曲加工、组装加工等变得容易。而且，由于能使这些加工具有规范性，所以可用加工机实现船头制作的自动化，能合理地进行船头4的制作，可减低船舶的建造费用。另外，该实施例的船头4，是使相同半径的一对圆筒构成壁4a、4b从船体1的两舷侧与船头垂线H前方的船体中心面α相交地突出而形成的。根据该船头构成，由于工件的弯曲加工和组装加工更加简单化，所以可实现高效率的加工自动化。这样，可以更合理地进行船头4的制作，能进一步减低船舶的建设费用。
图5A～图5C分别表示本发明中不同的实施例。这些实施例中，不是用第1实施例那样的圆筒构成壁形成船头4，而是用上侧和下侧分别有不同曲率半径的左右一对筒构成壁4a、4b构成船头4。图5A～图5C均表示与沿图2中的线AOB部分相当的断面。
图5A所示的第2实施例中，构成船头4的左右一对筒构成壁4a、4b的上部侧，由具有相同半径r1的左右一对圆筒构成壁形成；圆筒构成壁4a、4b的下部侧，由具有半径r2的圆筒构成壁形成，该半径r2大于上述半径r1。图5A中的O1表示半径r1的圆弧中心。O2表示半径r2的圆弧中心。
图5B所示的第3实施例中，左右一对筒构成壁4a、4b的上部侧，由具有半径r3的圆筒构成壁形成，该半径r3大于上述半径r1。筒构成壁4a、4b的下部侧，由具有半径r4的圆筒构成壁形成，该半径r4大于上述半径r3。图5B中的O3表示半径r3的圆弧中心。O4表示半径r4的圆弧中心。
图5C所示的第4实施例中，使半径r4的圆弧中心O4位于半径r3的圆弧中心O3的上方。这时，上下圆弧对准的部位14a、14b位于比图5B所示圆筒构成壁4a、4b低的位置。
这样，由上侧和下侧曲率半径不同的一对筒构成壁4a、4b形成船头4，根据该船头构造，对应于船舶种类恰当地进行曲率半径的设定，可相应于油轮那样的肥形船和集装箱船那样的瘦形船等船舶种类，形成更加适合的船头形状，可更加减低波浪阻力。
图6至图9表示本发明的第5实施例。该实施例是上述第2至第4实施例的变形例。即，为了更减低波浪阻力将筒构成壁4a、4b做成圆筒以外的形状。具体地说，如图9所示，把与沿图2中的线AOB部分相当的左右筒构成壁4a、4a做成大致呈倒水滴形状的断面。这些筒构成壁4a、4b均由可展开成平面的二次曲面形成。
图6表示船头部分2，该船头部分2具有由上述二次曲面构成的筒构成壁4a、4b。图7表示该船头部分2的沿图6中F7-F7线的断面。图8表示沿图6中的F8-F8线的船头部分2的断面。采用具有上述二次曲面的筒构成壁4a、4b时，由对应于船舶种类恰当地进行二次曲面的设定，可得到比第2实施例更合适的船头形状，更加能减低波浪阻力。
在图6至图9中，与上述第1实施例中相同的部分标上与第1实施例相同的标记，其说明从略。但在第5实施例中，从船体平行部向船头垂线H延伸的弯曲面6a、6b与筒构成壁4a、4b的后端，是如图7所示地通过连续光滑的曲面15a、15b连接。
权利要求
1.船舶的船头结构，上述船舶在船体(1)的满载吃水线(L)下方，具有从船头垂线(H)朝前方突出的船头(4)，上述船头的特征在于，上述船头(4)是从船体(1)的左右两舷侧、分别使具有预定断面形状的左右对称的一对筒构成壁(4a、4b)、在船头垂线(H)前方的船体中心面(α)朝交叉方向突出的；上述船头(4)为朝前端宽度渐渐变窄的形状；上述筒构成壁(4a、4b)的前端是相互由连续的光滑曲面(11)连接的。
2.如权利要求1所述的船舶的船头结构，其特征在于，上述船头(4)是使相互同一半径的一对圆筒构成壁(4a、4b)、从船体(1)的左右两舷侧，在船头垂线(H)前方的船体中心面(α)朝交叉方向突出的。
3.如权利要求1所述的船舶的船头结构，其特征在于，上述船头(4)是使上侧和下侧的曲率半径不同的一对圆筒构成壁(4a、4b)、分别从船体(1)的左右两舷侧，在船头垂线(H)前方的船体中心面(α)朝交叉方向突出的。
4.如权利要求1所述的船舶的船头结构，其特征在于，上述船头(4)是使可展开成平面的二次曲面所形成的一对圆筒构成壁(4a、4b)、分别从船体(1)的左右两舷侧，在船头垂线(H)前方的船体中心面(α)朝交叉方向突出。
全文摘要
在船舶船头部分的满载吃水线的下侧,形成朝船头垂线前方突出的船头。该船头的大部分是使一对筒构成壁从船体左右两舷侧在船头垂线前方的船体中心面朝交叉方向突出的。船头具有朝前端宽度渐渐变窄的形状。该一对筒构成壁的前端是用连续光滑的曲面连接的。该船头不是现有船头那样的复杂曲面,而是由容易制作的简单形状曲面构成的一对筒构成壁构成的。
文档编号B63B3/46GK1268463SQ00106009
公开日2000年10月4日 申请日期2000年3月29日 优先权日1999年3月30日
发明者荣田靖, 土岐直二, 石川晓 申请人:三菱重工业株式会社